4J36合金

4J36合金是一種特殊的低熱膨脹Fe-Ni合金，具有超低膨脹系數(shù)?？刂铺己湾i的成分非常重要。冷變形可以降低熱膨脹系數(shù)，而在特定溫度范圍內(nèi)的熱處理可以穩(wěn)定熱膨脹系數(shù)。Invar 36在常溫下的干燥空氣中具有耐腐蝕性能。在其他惡劣環(huán)境中，如濕氣中，可能會出現(xiàn)腐蝕（生銹）現(xiàn)象。

特性，436合金主要用于制造在環(huán)境溫度變化范圍內(nèi)尺寸高度精確的零部件或尺寸近似恒定的元件，如精密儀器儀表零件、天文儀器構(gòu)架及鐘表擺輪裝置等。

4J36

4J36的物理性能如下：

密度ρ：8.1g/cm3

熔點溫度范圍：1430℃

居里溫度：230℃

比熱容：515J/kg

4J36可以采用各種焊接工藝，包括鎢極焊、金屬弧焊、等離子焊、氬弧焊、手工電弧焊等。首選脈沖弧焊。焊接前材料需處于退火狀態(tài)，清潔無油污、劃痕、標記等。必須采用低熱輸入，并使焊縫溫度低于120℃。無需預(yù)后熱處理。如果推薦的4J36焊接材料的焊接性能與基材相同，則應(yīng)使用與基材相同的電極。焊接線：ERNiCr-3，焊條：ENiCrFe-3。

4J36具有以下特點：

1. 在-250℃至+200℃范圍內(nèi)，具有極低的熱膨脹系數(shù)。

2. 具有良好的塑性和韌性。

4J36的品種規(guī)格和供貨狀態(tài)如下：

品種分類：可提供各種規(guī)格的Invar 36無縫管、Invar 36鋼板、Invar 36圓鋼、Invar36鍛件、Invar 36法蘭、Invar 36環(huán)件、Invar 36焊管、Invar 36鋼帶、Invar 36線材及相關(guān)焊接材料。

1. 物理性質(zhì)：4J36合金具有密度為8.11g/cm3，線膨脹系數(shù)為0-100℃間為1.2×10^-6/K，20-300℃間為1.5×10^-6/K，其熱傳導(dǎo)率較低。

2. 化學性質(zhì)：4J36合金主要成分為Ni 35%-37%，F(xiàn)e余量。該合金具有很高的耐腐蝕性能，在干燥氣氛、水汽和許多化學物質(zhì)中都表現(xiàn)出良好的耐蝕性。

3. 加工性能：該合金硬度較高，加工難度較大。通常采用加工前進行預(yù)影響處理，并采用適當?shù)募庸?shù)、刀具等進行機械加工。

4. 應(yīng)用領(lǐng)域：膨脹合金4J36廣泛應(yīng)用于精密儀器、量具、天線等需要保持尺寸穩(wěn)定的領(lǐng)域。同時也被用于火箭與導(dǎo)彈中制造高溫部件。

退火工藝對4J36合金冷軋板顯微組織的影響：

根據(jù)圖1所示的Fe-Ni二元合金相圖，F(xiàn)e-Ni二元系有一個包晶反應(yīng)，一個共析反應(yīng)，在517℃發(fā)生FeNi3的有序無序轉(zhuǎn)變。Ni質(zhì)量分數(shù)為28%?44%的Fe-Ni合金在緩慢冷卻時得到α+γ兩相平衡組織，快速冷卻時則形成具有面心立方結(jié)構(gòu)的γ固溶體。Ni質(zhì)量分數(shù)在0?30%范圍內(nèi),α→γ相變有一溫度滯后，Ni含量越高，滯后現(xiàn)象越嚴重。在Ni質(zhì)量分數(shù)約為36%、Fe質(zhì)量分數(shù)約為63%時，合金在430℃以上處于單相區(qū)，且γ相很穩(wěn)定。

退火工藝對4J36合金冷軋板力學性能的影響:

對每種工藝退火的冷軋板都取5個拉伸試驗進行檢測，得出4J36合金冷軋板具有較高的屈服強度（745MPa)和抗拉強度（767MPa)，且二者差別不大，但是斷后伸長率較低，為4.6%左右。由于4J36合金冷軋板的屈服強度和抗拉強度過高，而斷后伸長率過低，故需要對其進行退火處理。

圖7為4J36合金冷軋板的屈服強度、抗拉強度和斷后伸長率隨退火時間的變化。從圖7可以看出，在750?1100℃退火，冷軋板組織發(fā)生了明顯的回復(fù)和再結(jié)晶，導(dǎo)致晶粒內(nèi)位錯減少，發(fā)生退火軟化，屈服強度和抗拉強度都大幅度下降，屈服強度下降更明顯。隨著退火溫度的升高、時間的延長，晶粒內(nèi)的位錯密度加速減小，再結(jié)晶晶粒開始長大，屈服強度和抗拉強度進一步下降。

退火溫度為1100℃時，隨著保溫時間的延長，抗拉強度下降的幅度逐漸變大，結(jié)合顯微組織可知，隨著退火時間的延長，特別是超過5min以后，冷軋板組織中出現(xiàn)了尺寸異常的晶粒，從而導(dǎo)致抗拉強度急劇下降。

當退火溫度高于750°C時，保溫3min以上能大幅度提高4J36合金冷軋板的斷后伸長率。750°C退火時，斷后伸長率隨著保溫時間的延長而顯著提高。保溫時間為3?5min時，斷后伸長率上升明顯，從38.6%上升到42.6%，上升幅度達10.9%；而保溫時間為5?6min時，斷后伸長率從42.6%上升到42.9%，上升幅度僅為0.7%。900°C以上退火時，斷后伸長率隨著保溫時間的延長先升高再降低；1100°C退火后的斷后伸長率低于900°C退火后的斷后伸長率。

結(jié)合顯微組織看，高溫長時間退火使冷軋板的精力不斷長大，進而導(dǎo)致斷后伸長率下降。

以上分析表明，退火溫度的高低以及保溫時間的長短，都會影響4J36合金冷軋板的晶粒大小、強度和塑性。據(jù)此，現(xiàn)場生產(chǎn)時，4J36合金冷軋板的退火溫度應(yīng)控制在750°C左右，保溫時間控制在3?4min以內(nèi)。